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接地和接零的選擇及配合研究論文
摘 要：探討了電器電線接地保護和接零保護的選擇，并分析了接地和接零的相互配合的方法。
關(guān)鍵詞：接地；接零；選擇；配合
1 接地保護和接零保護的選擇
1.1 兩種保護的不同點
認(rèn)識和了解接地保護與接零保護，掌握這兩種保護方式的不同點和使用范圍 。接地保護與接零保護統(tǒng)稱保護接地，是為了防止人身觸電事故、保證電氣設(shè)備正常運行所采取的一項重要技術(shù)措施。這兩種保護的不同點主要表現(xiàn)在三個方面：
�。�1）保護原理不同。接地保護的基本原理是限制漏電設(shè)備對地的泄露電流，使其不超過某一安全范圍，一旦超過某一整定值保護器就能自動切斷電源；接零保護的原理是借助接零線路，使設(shè)備在絕緣損壞后碰殼形成單相金屬性短路時，利用短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作。
�。�2）適用范圍不同。根據(jù)負(fù)荷分布、負(fù)荷密度和負(fù)荷性質(zhì)等相關(guān)因素，《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》將上述兩種電力網(wǎng)的運行系統(tǒng)的使用范圍進行了劃分。TT系統(tǒng)通常適用于農(nóng)村公用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護接地中的接地保護方式；TN系統(tǒng)（TN系統(tǒng)又可分為TN-C、TN-C-S、TN-S三種）主要適用于城鎮(zhèn)公用低壓電力網(wǎng)和廠礦企業(yè)等電力客戶的專用低壓電力網(wǎng)，該系統(tǒng)屬于保護接地中的接零保護方式。當(dāng)前我國現(xiàn)行的低壓公用配電網(wǎng)絡(luò)，通常采用的是TT或TN-C系統(tǒng)，實行單相、三相混合供電方式。即三相四線制380/220V配電，同時向照明負(fù)載和動力負(fù)載供電。
�。�3）線路結(jié)構(gòu)不同。接地保護系統(tǒng)只有相線和中性線，三相動力負(fù)荷可以不需要中性線，只要確保設(shè)備良好接地就行了，系統(tǒng)中的中性線除電源中性點接地外，不得再有接地連接；接零保護系統(tǒng)要求無論什么情況，都必須確保保護中性線的存在，必要時還可以將保護中性線與接零保護線分開架設(shè)，同時系統(tǒng)中的保護中性線必須具有多處重復(fù)接地。
1.2 正確選擇接保護方式
根據(jù)客戶所在的供電系統(tǒng)，正確選擇接地保護和接零保護方式
電力客戶究竟應(yīng)該采取何種保護方式，首先必須取決于其所在的供電系統(tǒng)采取的是是何種配電系統(tǒng)。如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TT系統(tǒng)，客戶應(yīng)該統(tǒng)一采取接地保護；如果客戶所在的公用配電網(wǎng)絡(luò)是TN-C系統(tǒng)，則應(yīng)統(tǒng)一采取接零保護。
TT系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng)是兩個具有各自獨立特性的系統(tǒng)，雖然兩個系統(tǒng)都可以為客戶提供220/380V的單、三相混合電源，但它們之間不僅不能相互替代，同時在保護措施上的要求又是截然的不同。這是因為，同一配電系統(tǒng)里，如果兩種保護方式同時存在的話，采取接地保護的設(shè)備一旦發(fā)生相線碰殼故障，零線的對地電壓將會升高到相電壓的一半或更高，這時接零保護（因設(shè)備的金屬外殼與零線直接連接）的所有設(shè)備上便會帶上同樣高的電位，使系統(tǒng)中所有的設(shè)備外殼等金屬部分均呈現(xiàn)出較高的對地電壓，從而危及使用人員的安全。因此，同一配電系統(tǒng)只能采用同一種保護方式，兩種保護方式不得混用。其次是客戶必須懂得什么叫保護接地，正確區(qū)分接地與接零保護的不同點。保護接地是指家用電器、電力設(shè)備等由于絕緣的損壞可能使得其金屬外殼帶電，為了防止這種電壓危及人身安全而設(shè)置的接地稱為保護接地。將金屬外殼用保護接地線（PEE）與接地極直接連接的叫接地保護；當(dāng)將金屬外殼用保護線（PE）與保護中性線（PEN）相連接的則稱之為接零保護。
1.3 規(guī)范設(shè)計、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)
要依據(jù)兩種保護方式的不同設(shè)置要求，規(guī)范設(shè)計、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)范客戶受電端建筑物內(nèi)的配電線路設(shè)計、施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和要求，通過對新建或改造的客戶建筑物的室內(nèi)配電部分，實施以局部三相五線制或單相三線制，取代TT或TN-C系統(tǒng)中的三相四線制或單相二線制配電模式，可以有效實現(xiàn)客戶端的保護接地。所謂“局部三相五線制或單相三線制”就是在低壓線路接入客戶后，客戶要改變原來的傳統(tǒng)配線模式，在原來的三相四線制和單相二線制配線的基礎(chǔ)上，分別各增加一條保護線接入到客戶每一個需要實施接地保護電器插座的接地線端子上。為了便于維護和管理，這條保護線的室內(nèi)引出和室外引入端的交匯處應(yīng)裝設(shè)在電源引入的配電盤上，然后再根據(jù)客戶所在的配電系統(tǒng)，分別設(shè)置保護線的接入方法。
�。�1）TT系統(tǒng)接地保護線（PEE）的設(shè)置要求 。
當(dāng)客戶所在的配電系統(tǒng)是TT系統(tǒng)時，由于該系統(tǒng)要求客戶必須采取接地保護方式。因此，為了達到接地保護的接地電阻值的要求，在室外埋設(shè)人工接地裝置，其接地電阻應(yīng)滿足下式要求：
對于一般客戶來講，只要采用40×40×4×2500毫米的角鋼，用機械打入的方式垂直打入地下0.6米，就能滿足接地電阻的阻值要求。然后用直徑≥φ8的圓鋼焊接后引出地面0.6米，再同引入的電源相線同等材質(zhì)和型號的導(dǎo)線連接到配電盤的保護線（PEE）上。
�。�2）TN-C系統(tǒng)接零保護線（PE）的設(shè)置要求。
由于該系統(tǒng)要求客戶必須采取接零保護方式，因此需要在原三相四線制或單相兩線制的基礎(chǔ)上，另增加一條專用保護線（PE），該條保護線是由客戶受電端配電盤的保護中性線（PEN）上引出，與原來的三相四線制或單相二線制一同進行配線連接。為了保證整個系統(tǒng)工作的安全可靠，在使用中應(yīng)特別注意，保護線（PE）自從保護中性線（PEN）上引出后，在客戶端就形成了中性線N和保護線（PE），使用中不能將兩線再進行合并為（PEN）線。為了確保保護中性線（PEN）的重復(fù)接地的可靠性，TN-C系統(tǒng)主干線的首、末端，所有分支T接線桿、分支末端桿，等處均應(yīng)裝設(shè)重復(fù)接地線，同時三相四線制用戶也應(yīng)在接戶線的入戶支架處，（PEN）線在分為中性線（N）和保護線（PE）之前，進行重復(fù)接地。無論是保護中性線（PEN）、中性線（N）還是保護線（PE）的導(dǎo)線截面一律按照相線的導(dǎo)線型號和截面標(biāo)準(zhǔn)來選擇。
2 接地保護和接零保護的配合
同同一臺變壓器供電的采用保護接零的系統(tǒng)中，所有用電設(shè)備都必須同零線連接起來，構(gòu)成一個零線網(wǎng)。如果有個別設(shè)備離開零網(wǎng)，采取保護接地措施，則情況是相當(dāng)嚴(yán)重的。個別設(shè)備接地而不接零會發(fā)很大的危險。設(shè)備如果接地而未接零，當(dāng)設(shè)備漏電時，電流通過Rd和Ro構(gòu)成回路。電流不會太大，線路可能不能斷開，故障長時間存在。且該設(shè)備對地電壓和零線對地電壓分別為：
Ud和U可能是危險電壓。即該設(shè)備及其他所有接零設(shè)備都可能有危險電壓。因此，在D設(shè)備未裝設(shè)漏電時能自動切除切斷電源的自動裝置或未采取相應(yīng)措施的情況下，不允許其采取接地保護。
如果把設(shè)備的外殼再同電網(wǎng)的零線連接起來，則設(shè)備的接地成了系統(tǒng)的重復(fù)接地，對安全是有益無害的。
在同一建筑內(nèi)，如有中性點接地和中性點不接地的兩種供電方式，則應(yīng)分采取接地保護和接零保護措施。二者都有接地裝置。而且要想截然分開往往是不可能的因為它們總是通過各種金屬結(jié)構(gòu)、管道、電纜的金屬外皮等多次連接起來的。在這種情況下允許二者共用一套接地裝置。對于接地的供電系統(tǒng)，各部分應(yīng)滿足接零保護的要求接地的供電系統(tǒng)，應(yīng)滿足保護接地的要求。接地裝置的接地電阻應(yīng)按兩個系統(tǒng)中要求較高的一個考慮。
參考文獻
［1］@技工學(xué)校機械類通用教材編審委編.電工工藝學(xué)［M］.北京：機械工業(yè)出版社出版，1995，5（3）.
［2］@杜德昌，許傳清.電工電子技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京：高等教學(xué)出版社出版，2002，（7）.
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